Биение колеса велосипеда

Как исправить восьмерку на колесе велосипеда

Изгиб колеса — неприятная вещь

Если ваше колесо погнулось и вы не знаете как его исправить — вы попали куда следует. Я сталкивался уже с этой проблемой и скажу вам просто — ремонт возможен — все довольно просто. Более того скажу так, что проблема, с которой вы столкнулись, будет скорее всего возникать с завидной периодичностью, если вы любите свой велосипед и ездите на нем по нескольку раз в неделю. Поэтому стоит этому научиться раз, чтобы в дальнейшем самому убрать поломку всякий раз при ее возникновении.

• Содержание статьи:

Еще вам обязательно надо знать как заклеить камеру велосипеда.

Также обязательно почитайте до какого давления надо накачивать колеса велосипеда здесь.

Как определить, что с вашим колесом все в порядке. Просто поставьте велосипед вверх ногами на седло и на руль — колесами кверху. Раскрутите проблемное, как вы думаете, колесо (раскрутите в смысле вращайте его вокруг оси) и проверьте для начала «на глаз». Если с колесом все в порядке, то оно будет вертеться вокруг оси абсолютно равномерно. Если есть восьмерка, то ее должно быть видно невооруженным взглядом или чаще всего что-то вроде биений колеса в определенном месте. Надо посмотреть на колесо в профиль и в фаc, так как изгиб колеса может происходить в разных направлениях.

Типы изгибов, которые в принципе возможны:

1. самый распространенный вид дефектов — это восьмерка колеса;

Восьмерка колеса заваленная влево, пунктиром показано как должно быть .

Колесо с искривлением по типу яйцо. Пунктиром показано как должно быть .

Искривление по типу зонт. Пунктиром как должно быть .

Как могут образовываться дефекты и почему

Есть распространенное мнение, что колесо может менять свою форму если вы не аккуратно ездите, при езде по кочкам или во время неудачных прыжков. Все это так. То есть это все конечно же влияет на быстрый износ. Но колесо может ломаться не только поэтому. Когда велосипедист садится на велосипед — колеса уже поддаются нагрузке в вертикальном направлении. Дальше при торможении на скоростях колеса могут деформироваться, образовывая восьмерки. Во время маневрирования (на поворотах) в каком-либо направлении и резком торможении. В общем, что такое неаккуратная езда думаю можно не объяснять, вы и сами все прекрасно понимаете. Так что бережное отношение к велосипеду может оттянуть проблему, но со временем вы все равно к ней вернетесь. Даже если вы будете ездить очень аккуратно по хорошей дороге, такая уж специфика велосипеда.

Все конечно же зависит еще в большой степени от самого обода колеса, от его физических характеристик. Поэтому при покупке велосипеда на такие вещи надо обращать внимание продавца, задаваясь вопросом как долго могут прослужить колеса, как они реагируют на вышеописанные деформации. Так на дешевых велосипедах обода соответственно менее крепкие. И различные изгибы (яйцо и восьмерки) колес могут образовываться гораздо раньше, чем на более дорогих и качественных своих собратьях.

В общем как может возникать проблема я думаю вы уже поняли. Так что давайте перейдем непосредственно к тому как разрешить задачу и выровнять ваше колесо.

Какие инструменты нам могут понадобиться для устранения дефектов

Итак, чтобы исправить ваше колесо вам могут понадобиться:

Ключ спицевой понадобиться нам для ослабления и подтягивания спиц колеса. Сразу скажу что подтягивать сильно не прийдется. Будете понемного подтягивать спицы и проверять тут же результаты.

Общий алгоритм устранения проблем с деформированным колесом

Общий алгоритм такой — определяем в каком конкретно месте начинается восьмерка и в каком заканчивается (выделяем очаг поражения). Следующий шаг — находим центральную спицу в восьмерке и работаем с ней. Если у нас восьмерка заваливается в левую сторону — выбираем спицу на противоположной стороне и подтягиваем ее на расстояние меньше одного оборота спицевого ключа. Затем берем две соседние спицы — это будут спицы уже на противоположной стороне от предыдущей спицы — ослабляем их на количество оборотов чуть меньше (например в 2 раза меньше) чем подтягивали предыдущую спицу. И так далее до полного выпрямления. То есть следующие две спицы (они будут размещаться уже на противоположной стороне) мы уже подтягиваем еще слабее чем самую первую спицу. По мере отдаления от центральной спицы (очага поражения) количество оборотов соответственно также будет уменьшаться постепенно.

Если восьмерка небольшая на три спицы .

Итак, еще раз как исправить восьмерку на велосипеде? Чтобы исправить колесо мы выбираем участок, где есть восьмерка, и на длине всего этого участка ослабляем и подтягиваем спицы идущие друг за другом. С одной стороны колеса спицы ослабляем, с другой — подтягиваем. Когда со всем спицами выполнили требуемые операции снова вращаем колесо и смотрим правильность движения колеса вокруг оси. Если стало хуже возвращаем спицы на прошлое место и делаем подтяжку-ослабление меньше. Таким образом закос в одну сторону приводящий к восьмерке будет постепенно выравниваться. Чтобы идеально выровнять восьмерку придется терпеливо и кропотливо выполнять все вышеизложенные действия не спеша (т.е. подкручиваем по немного).

Восьмерка побольше — лечиться также как и малая .

Колесо сплющено яйцом, алгоритм выпрямления чуть другой. Только подтягиваем нужную сторону .

Как выпрямить колесо на деле и как определить точно где проходит восьмерка колеса велосипеда

Как же определить где именно проходит восьмерка. Мастера, которые набили руку в этом деле могут устранить проблему без подручных средств (мелка и прочего). Вам же прийдется править колесо сначала с использованием мелка . Раскручиваем (вращаем) колесо и постепенно подносим мелок к ободу крутящегося в оси колеса. В тех местах, где есть восьмерка мелок будет касаться обода и черкать на нем засечки. Так вы определите для себя восьмерку.

Еще один отличный вариант как выправить восьмерку на колесе велосипеда я подсмотрел в одном видео. Берем ушные палочки. По обеим сторонам колеса у нас находяться перья передней вилки. К этим перьям цепляем на скотч ушные палочки с двух сторон и точно также как с мелком вращая колесо, постепенно подносим ушные палочки к ободу колеса и места, в которых они начнут явно касаться обода — отмечаем мелком. Довольно удобный вариант, так как держать на весу мелок бывает довольно проблематично. Если у вас колесо сплющено по типу яйцо, то есть потеряло свою идеально круглую форму, делаем все тоже самое, что и для восьмерки, лишь только мелок уже подносим с внешней стороны обода — там где дожна находиться покрышка с камерой.

Как видите из вышеописанного устранение восьмерки на велосипеде не очень сложный процесс, и что самое приятное — доступный каждому. Единственное что хочется еще добавить, когда проделали всю работу по выравниванию восьмерки на велосипеде, обязательно проверьте все остальные спицы. Чего не должно быть? Спицы не должны болтаться на своих местах или быть сильно перетянуты. Свободно болтающиеся спицы могут переломиться, поэтому аккуратно подтягиваем их и снова повторяем регулировку колеса. Если спицы сильно затянуты — они могут проткнуть нипель или обод колеса. Умельцы советуют если вы произвели настройку колеса и вас все устраивает, но некоторые спицы выпирают из обода колеса можно их подточить напильником, чтобы не проткнуть камеру.

Как итог хочется сказать, что лучше один раз научиться делать все это самому — чем каждый раз ездить в мастерскую. Лично мне мастерские запомнились горе-мастерами, которые не успевают обслужить всех поэтому делают все на скорую руку. А вы являетесь хозяином велосипеда и можете все сделать неспеша, неторопливо, граммотно и аккуратно. Так что вперед покупать спицевые ключи и исправлять свои велоколеса!

Все вышеизложенное может потребовать от вас специальных велоинструментов.

Прокручиваются педали на велосипеде узнайте причину здесь.

Смотрите еще про исправление восьмерки на велосипеде в видео ниже, чтобы все окончательно уложилось в голове ясной картиной.

Восьмерка на велосипеде: как правильно исправить

Несмотря на кажущуюся простоту, колесо велосипеда – это сложная система. Помимо того, что оно выдерживает собственный вес байка, так еще и вес велосипедиста, а так же все нагрузки, возникающие при передвижении.

Содержание:

1. Постоянные нагрузки
2. Динамические воздействия
3. Спицы
4. Причины деформации
5. Восьмерка
6. Работа
7. Зонт
8. Как предотвратить

Воздействия на дороге можно разделить на две группы:

• статические;
• динамические.

Статические сравнительно стабильны, это может быть натяжение стержней или давление воздуха в камере. Такой вид воздействий не меняется вообще длительное время или интенсивность изменяется плавно.

Динамические нагрузки существуют в трех формах:

• растяжение;
• сжатие;
• скручивание.

Рассмотрим все по порядку, чтобы понять: каковы причины возникновения «восьмерок»? Кроме того, предлагаем несколько способов их устранения.

Постоянные нагрузки

Натяжение – это статическая нагрузка, за счет него колесо сохраняет форму и находится в стабильном состоянии. Это достигается равномерным и одинаковым натяжением всех элементов, целостностью обода (отсутствие трещин и деформаций) и фланцев втулки, к которым фиксируются спицы.

Качественно собранное колесо может выдерживать огромные нагрузки, например, 36-спицевое – до 400 килограмм

Немаловажным аспектом является давление камеры, но его воздействие во многом зависит от типа конструкции и байков:

• у фэтбайков покрышки накачивают около 0,5 атмосфер, потому они не могут существенно нагрузить обод;
• для трекового велосипеда, накачанные до 11 атмосфер – это уже существенная нагрузка, способная деформировать обод при неравномерном натяжении спиц;
• трубка, накачанная до 8,5 атм может деформировать обод, так как давит на него с силой до 300 Н;
• клинчерная покрышка схожа с трубкой, она так же давит на клинчерный обод, но он изначально сделан так, чтобы лучше выдерживать такие нагрузки, у него утолщенные стенки (что так же минимизирует износ от тормозных колодок);
• на тонкостенных ободах, например, облегченных МТБ-шных, нельзя использовать шоссейные покрышки. В основном они рассчитаны на бескамерки, максимум накачки – 4,5 бар.

При протяжке колесо может потрескивать, это нормально и далеко не значит, что предел натяжения спиц для выбранного обода превышен

Если натянуть неравномерно, то после накачки камеры его может деформировать как раз «восьмеркой». Причем, иногда для устранения полученных дефектов необходимо протягивать его полностью заново.

Динамические воздействия

Три типа динамических нагрузок оказывают влияние на колесо во время движения, это способствует деформации спиц/ободов.

Вариантов воздействия несколько:

• вес велосипедиста, даже если ездить исключительно по идеальным покрытиям, постепенно возникает усталость компонентов, что приводит к искажениям. Достаточно просто сесть в седло и две верхние спицы будут максимально нагружены, а две нижних – минимально;
• радиальная нагрузка появляется при вращении, это смещение обода относительно втулки;
• торможение вызывает торсионные нагрузки. При них не возникает изменения суммарного натяжения, но эти силы перераспределяются;
• наезд на препятствие – это радиальное воздействие, при котором нижние нагруженные спицы еще больше нагружаются, а верхние еще сильнее ослабляются (за счет упругости все возвращается в исходное состояние);
• крутящий момент – торсионная сила, но направленная противоположно в сравнении с усилиями от торможения;
• поперечные нагрузки возникают при поворотах, но эти воздействия слабые. Единственная ситуация, при которой боковые воздействия становятся опасными – аварии.

Особого внимания заслуживает заднее колесо, так как здесь распространены конструкции с параллелограммным переключателем. Чтобы разместить систему звезд, приходится располагать спицы по бортам обода асимметрично, чтобы они не мешали.

Чтобы усилить конструкцию, сзади втулки всегда больше и мощнее, чтобы был запас прочности

В итоге заднее колесо нагружается сильнее из-за крутящего момента, а асимметрия его дополнительно ослабляет. Оно оказывается существенно уязвимее переднего. Частично решить эту проблему позволяют планетарные втулки, так как у них только одна звездочка.

Спицы

Спицы представлены множеством вариантов по типоразмеру, внешнему оформлению, материалу.

Выбирать спицы нужно по ряду критериев:

• под вес велосипедиста;
• условия эксплуатации и стиль вождения;
• под расстояние между отверстиями фланцев и высоту обода.

Форм множество, это могут быть круглые стержни, с переменной толщиной для экономии веса, плоские с улучшенной аэродинамикой. Переменный диаметр (батованные спицы) позволяет усилить уязвимые места и продлить срок службы. Чаще спицы ломаются чуть выше основания, так как здесь накапливаются напряжения.

Причины деформации

Деформации бывают двух типов:

• обратимые;
• необратимые.

Наиболее распространены 3 вида обратимых деформаций:

• восьмерка или искривление одного из участков колеса;
• яйцо, когда обод приобретает овальный профиль;
• зонт, хорошо заметен, так как колесо при нем отклоняется от центра вилки.

К необратимым можно отнести вмятины обода, которые могут появиться в поперечном или продольном направлении. Чаще всего вызывают их сильные удары, после которых материал уже не может вернуться в исходное состояние за счет собственной упругости. В таком случае обязательно нужно менять обод, спицы или втулку, в зависимости от причины поломки.

«Восьмерка»

При «восьмерке» один из участков обода отклоняется от вертикальной плоскости, происходит ослабление и перетяжка нескольких спиц. Связано это с тем, что обод деформировался и изменились расстояния до него от втулки (для некоторых компонентов). Чтобы восстановить колесо, механик должен вернуть утраченное натяжение спицам. В нашей мастерской по ремонту велосипедов спб , чаще всего обращаются именно с такой восьмеркой.

Стоит учитывать, что с каждым разом будет все сложнее устранять «восьмерки» у одного и того же колеса

Кстати, чтобы от вибраций во время движения не раскручивались ниппели, можно наносить синий компаунд на резьбу

Степень искривления может быть различной:

• легкая. Обод цел, спицы тоже, достаточно отрегулировать их натяжение. Биение при этом составляет до 3 мм. Причиной является естественная усталость материала и сбившаяся настройка из-за вибраций, растяжения спиц и посадочных мест втулки. Для устранения достаточно натяжки спиц;
• средняя. Отклонение превышает 3 мм, но обод и спицы целы. Возникает при сильных ударах, столкновениях;
• сильная. Отклонение достигло таких величин, что были повреждены спицы и обод. В этом случае гарантированно нужно переспицовывать колесо, а так же закупить все необходимые расходники и поврежденные элементы.

Работа

Для работы понадобится спицевой ключ и стойка для велосипеда. Можно демонтировать колесо, но тогда необходимо иметь специальную стойку для него, в которой можно свободно закрепить и вращать. В идеале иметь специальную стойку для велосипеда, в которую он фиксируется и может полностью обслуживаться вне зависимости от задач.

Если нет стоек, то можно просто перевернуть велосипед на руль

Основным инструментом для спицевания и регулировки всегда будет спицевой ключ. Они бывают двух видов: фрезерованный и штампованный. Предпочтительно использовать первый, так как он имеет более точные грани и качество исполнения всегда выше, разумеется, он дороже. Преимущество такого инструмента в том, что с его помощью можно будет работать даже с мотоциклетными колесами.

Алгоритм устранения:

• нужно обнаружить искривленный участок. Для этого можно воспользоваться мелом или маркером, он выставляется с торца обода так, чтобы на ровных участках стержень слегка не доставал до стенки. В этом случае выступ коснется и появится отметина, обозначающая искривленный участок;
• на выявленном месте нужно посчитать спицы, выявить центральную на искажении;
• положение, в котором обод отдаляется от механика при протяжке, нужно подтянуть, противоположная сторона ослабляется;
• центральную спицу можно сразу натянуть на ¼ оборота;
• периферийные – по 1/8 оборота, затем результат проверяется. Если дефект стал заметно легче, то интенсивность протяжки можно сократить, добавляя за один проход не более 1/8 оборота.

После завершения работы следует проверить натяжение спиц, для этого подойдет динамометр. Оптимальное значение находится в пределах 5-8 кг, отклонения в любую сторону – это ошибка.

Зонт – это частный случай «восьмерки». Обычно он связан с деформацией перьев, вилки или рамы, но они случаются редко, обязательно вследствие сильного удара.

Возможна равномерная перетяжка целой стороны колеса, это всегда ошибка механика, протягивающего спицы, связанная с отсутствием средней линии, относительно которой проводится регулировка

Чтобы устранить такой дефект, нужно равномерно отпустить все спицы с перетянутой стороны и натянуть с ослабленной:

• нужно каждую спицу провернуть не более чем на 1/8 оборота ключа;
• проверяется результат;
• при необходимости процедура повторяется в соответствии с полученным эффектом.

Как предотвратить

Гарантированно предотвратить «восьмерку» невозможно, часто она связана просто с длительной эксплуатацией велосипеда.

Однако, ряд моментов позволит снизить риск появления проблем:

Как можно исправить «восьмерку» на колесе велосипеда, основные методы

Ремонт

Катание на велосипеде – отличное времяпрепровождение с семьей или друзьями, а также польза для здоровья. Но во время прогулки можно случайно наехать на кочку или угодить в яму. Основная мощь ударов приходится именно на колесо, в результате оно может деформироваться, что приведет к возникновению различных проблем с ободом. Не все пользователи знают, как исправить «восьмерку» на колесе велосипеда самостоятельно. Существует несколько основных способов. Освоить методику не составит большого труда.

Определение проблемы

«Восьмерка» – деформация велосипедных колес из-за нарушений и отклонений обода от плоскости. Итог – нарушение правильной формы. Если колесо вращать по оси, траектория будет напоминать форму восьмерок. Кататься на транспортном средстве можно, но при езде будет чувствоваться виляние и постукивание, колеса велосипеда становятся непрочными, продолжат дальше искривляться и придут в негодность.

Существует несколько разновидностей «восьмерки»: между двумя спицами, напротив одной из спиц, напротив соседних элементов.

Чтобы определить проблему, велосипед следует перевернуть, затем зафиксировать. Оценить степень деформации можно такими методами:

1. Визуальный. Для определения искривления нужно быстро крутить колесо и на скорости можно увидеть деформированный участок. Заметив дефект, надо запомнить его месторасположение или схватиться рукой. Такой способ не очень точный, особенно если поврежденных участков несколько.
2. Контактный. Подобная методика точнее, она основана на отмечании зоны искривления. Колесо нужно освободить от покрышки, медленно покрутить. В момент прокручивания – поднести мел или маркер к тыльной стороне обода. Ту часть, которая искривлена, он заденет, автоматически отметив деформированное место.

Если обнаружена «восьмерка» заднего колеса, для кручения колеса лучше воспользоваться педалями.

Причины возникновения и профилактика

Появление деформации возможно из-за длительной эксплуатации. Основными причинами возникновения «восьмерки» являются:

• при движении транспортного средства на конструкцию действует вертикально направленная нагрузка, которая зависит от веса велосипедиста;
• неаккуратная, неосторожная езда, падения, наезды на неровности, попадания в ямы повлияют на симметрию и приведут к деформации;
• качественный обод в несколько раз снижает вероятность появления «восьмерки», в бюджетных моделях уже в момент приобретения может присутствовать дефект;
• регулярная активная езда, резкие торможения, рвущие разгоны, крутые повороты под сильным углом способствуют искривлению обода.

Искривления обода возникают не только от лихой езды. Даже при правильной эксплуатации велосипеда, деформации неизбежно появляются со временем.

Лучший совет специалистов для профилактики – это регулярный осмотр обода, спиц, центральной втулки, покрышек на предмет неисправностей или изношенности. Необходимо проводить своевременную замену узлов и деталей велосипеда. Это позволит избежать лишних проблем и дорогостоящего ремонта.

Неосторожная езда, падения, наезды на неровности Некачественный обод Регулярная активная езда, резкие торможения

Методы устранения

Даже если нет опыта в подобных делах, действуя аккуратно и следуя правилам, исправить «восьмерку» на колесах велосипеда можно своими руками в домашних условиях. Перед началом работ необходимо подготовить инструменты:

• ключ для спиц;
• мел или маркер для отметки дефектов;
• пластиковые монтажки для монтажа и демонтажа покрышек.

Применяют два метода правки велосипедного колеса: силовой и подтяжка спиц. Каждый из них имеет свои сильные и слабые стороны.

Ключ для спиц Веломонтажки

Силовой

Основа данного способа – выровнять обод с применением грубой физической силы. Исправить на велосипеде «восьмерку» можно, следуя пошаговой инструкции:

• снимаем колесо с рамы, шину не демонтируем;
• обхватываем шину с двух сторон, колесо деформированным участком поворачиваем к себе;
• прикладываем колено к самому центру «восьмерки» и с силой надавливаем от себя.

Оптимальный захват – 60 градусов с обеих сторон от центра искривления.

Чтобы выпрямить таким методом обод, нужно обладать физической силой. Для исправления большой деформации лучше позвать помощника, который будет удерживать велосипедное колесо, прижимая его к полу. Если приложить достаточную силу, искривление сгладится.

Такая правка отлично подойдет в дороге, вдали от населенного пункта. Однако, у способа много недостатков:

• устранить маленькие искривления не получится;
• не все обода исправляются методом силы;
• неудобство в работе;
• случайно можно перегнуть обод колеса в противоположную сторону.

Нужно действовать аккуратно и умело, иначе можно добиться обратного эффекта.

Подтяжка спиц

Метод заключается в регулировке спиц: подтяжка или ослабление. Работы по исправлению «восьмерки» на колесе выполняют с помощью спицевого ключа:

• при «восьмерке» между спицами – первую спицу слегка подтянуть, а второю пропорционально ослабить;
• искривление напротив одной спицы – спицу, которая находится напротив дефекта, подтягивают на четверть, а соседние ослабляют на одну восьмую;
• если «восьмерка» на колесе находится напротив нескольких спиц – ближнюю к центру спицу подтягивают в половину оборота – чем дальше от центра, тем больше стоит ослаблять или подтягивать другие спицы.

При регулировке не рекомендуется пользоваться плоскогубцами, так как ими можно случайно стереть грани ниппеля.

В случае значительной деформации обода колеса лучше начать проверку всех спиц на предмет натяжения. Провести профилактику: подтянуть или ослабить элементы. Исправление «восьмерки» проводят методом регулировки:

• отметить искривленный участок мелом;
• найти центральную спицу, которая находится в самой большой точке искривления;
• ослабить сторону, где выгнут обод, и единовременно натянуть противоположную сторону;
• ослабить центральную спицу на половину оборота – повернуть ее на три четверти, а обратно вернуть на одну четверть;
• рядом находящиеся спицы натянуть настолько же, насколько была ослаблена центральная спица и, понемногу сдвигаясь, подобраться к краю «восьмерки»;
• следующие спицы – настраивать с меньшим количеством оборотов.

Когда ремонт завершен, нужно проверить колесо на искривление контактным методом.

Устранение «восьмерки» на велосипеде методом регулировки спиц новичкам может показаться сложным и длительным процессом. Однако, этот способ очень точный и позволит избавиться даже от самых сложных дефектов. В результате тренировок работа не будет занимать много времени. Следует помнить, что «восьмерка» образуется даже у самых аккуратных и опытных велосипедистов, поэтому нужно знать, как отремонтировать колесо своими руками.

Видео

Колесо восьмеркой — причины появления на велосипеде

Образовалась на колесе восьмерка — разберемся по порядку.

Сбор колес — это и наука, и искусство. Механики учатся этому всю жизнь. В рамках одной статьи описать принцип работы колеса очень сложно, но для общего понимания мы попробуем разобраться и ответить на три вопроса.

1. Почему стоит подтягивать спицы и проверять натяжение?
2. Почему стоит обращаться к профессионалам?
3. Почему стоит покупать качественные спицы?

Забегая вперед, советуем всем, кто интересуется, прочитать книгу Джобста Брандта «Велосипедное колесо» ( «The Bicycle Wheel»). Это настоящая библия для веломеханики. Она написана простым и понятным языком и содержит рекомендации по сбору колес от инженера с опытом работы в компаниях Avocet, Stanford Linear Accelerator Center, Hewlett-Packard и Porsche.

Ну а мы начнем. Чтобы ответить на первый вопрос, следует сначала разобраться в том, какие силы действуют на колесо в статике и движении и во время движения происходит со спицами и ободом.

На колесо действуют статические и динамические нагрузки. Статические нагрузки, такие как натяжения спиц или давление воздуха в камере, не меняются или меняются плавно в течение длительного отрезка времени. Динамические нагрузки меняются постоянно. Их три: растяжения, сжатия и скручивания.

Статические нагрузки.

Натяжения спиц поддерживает колесо в стабильном состоянии. Стабильность колеса напрямую зависит от равномерного натяжения каждой отдельной спицы и физической целостности обода и фланцев втулки.

Функцию спицы в собранном колесе можно сравнить с функцией арматуры внутри железобетонной конструкции. Бетон может выдерживать чудовищные нагрузки на сжатие, но на удивление легко деформируется при попытке растянуть конструкцию. Если конструкция провисает между двумя точками, как пролет моста на опорах, она сломается под собственным весом. Чтобы избежать этого, в строительстве прибегают к преднатяжения конструкций. Внутри железобетона находится стальная арматура, которая принимает на себя нагрузку и не позволяет бетона разорваться. Спица в колесе играет именно такую ​​роль: она работает, когда какая-то сила тянет ее на себя.

Грамотно собранные колесо на 36 спиц может выдержать нагрузки и до 400 килограммов. Когда велосипед не движется, колесо находится в равновесии. Как только на велосипед садится велосипедист, через его вес (а вес, как мы помним из школы, это — сила, вектор которой направлен к центру масс) происходит перераспределение нагрузок на спицы, обод и фланцы втулки.

Другим статической нагрузкой является давление воздуха в колесе. Чем больше это давление, тем сильнее его влияние на систему. Для фетбайка, колеса которого накачанные до 10 PSI (0.5 атм), можно пренебречь этим параметром. А вот владелец шоссейного или трекового велосипеда, колеса которого накачивают иногда до 160 PSI (11 атм) и выше, обязательно должен принять во внимание силу, которая сжимает обод.

Волокна в шоссейной однотрубце проложены «елочкой» под углом 90 ° по отношению друг к другу и под углом 45 ° в поперечной плоскости. При накачке волокна подтягиваются назад, раскрывая угол на дополнительные 3-5 °. Покрышка уплотняется, раздается в ширину и уменьшается в диаметре. Волокна накачанной до 124 PSI (8.5 атм) трубки давление на обод силой 300 Н — этого достаточно, чтобы перетянутое колесо потеряло форму. При протяжке колесо может трещать — это нормально. И это делает невозможным определение на слух того, что указанный производителем обода лимит натяжения преувеличено.

Неопытные механики иногда настолько неравномерно натягивают спицы, после накачки колеса его ведет «восьмеркой». Если разница небольшая, спуск давления возвращает колесу первоначальную форму, но иногда колесо восьмеркой удается исправить только после протяжки спиц с нуля. Именно поэтому следует обращаться к опытному механика или проверять данные о максимальном натяжения спиц у производителя ободов. Для каждой модели эти данные строго индивидуальны. Как на велосипеде исправить восьмерку можно почитать пеерйдя по ссылке в предложении.

Клинчерная покрышка не давит вниз, как однотрубная. Зато, давление ее стенок на борта обода направлен поперечно в обе стороны. Клинчерные обод должен выдерживать нагрузки от стенок покрышки, давят на его борта изнутри, поэтому борта сделаны толстыми с учетом естественного износа от трения колодок о тормозные дорожки. Проверяйте максимально допустимое давление для клинчерные обода.

Несколько лет назад шоссейные спортсмены перешли на широкие покрышки (до 28с и в отдельных случаях больше). Это сделало физически возможным использование на шоссейников узких (21-25 мм) 622 мм ободов для МТБ. Не делайте этого. Использование шоссейных покрышек на облегченных МТБ-ободах недопустимо. Большинство тонкостенных ободов для найнера рассчитана на использование с без камерными покрышками. Верхний лимит давления на таких ободах достигает 4,5 бар или 65 PSI, что является нижней планкой давления для шоссе. Если велосипедист высокого роста и весит более 80 килограммов, нормальным рабочим давлением для него будет отметка 7,5-8 бар. Такое давление может необратимо деформировать обод.

Динамические нагрузки.

В движении на колесо действуют поперечные, торсионные и радиальные нагрузки, которые приводят к деформации обода и спиц. Вес велосипедиста является динамической нагрузкой, напрямую влияет на структуру колеса. Даже если велосипедист ездит только по идеально гладкому асфальту, его вес сам по себе может быть достаточной причиной для постепенного усталости составляющих колеса. К этому мы еще вернемся.

Когда велосипед движется, радиальная нагрузка направляется вертикально. Оно смещает обод относительно втулки: вверх-вниз, вверх-вниз. Как мы уже говорили выше, когда велосипед стоит на месте, спицы его колес находятся в состоянии равновесия — все спицы натянуты равномерно. Вы можете проверить натяжение по звуку, который спицы выдают от щипка: они будут выдавать звуки похожей частоты, словно музыкальный инструмент. При наличии тензометра такая проверка будет более показательной.

Теперь сядьте на велосипед и попросите друга последовательно щипнуть спицы, которые находятся выше и ниже втулки. Частота этих звуков будет различна. Что произошло? Своим весом вы загрузили колесо и вызвали перераспределение натяжения, выведя спицы из состояния равновесия. Теперь две спицы, которые находятся вертикально над втулкой, загружены максимально. Загрузка двух нижних спиц достигает своего минимума. обод при этом потерял идеально круглую форму и принял форму овала, хотя в макроскопическом масштабе без специального теста заметить такую ​​деформацию невозможно. Поскольку велосипед колесами опирается на поверхность, обод в зоне контакта с ней стает плоским, приводя к асимметричности деформации: эксцентриситет верхнего полуовалы колеса отличается от эксцентриситета нижнего.

Второй силой, которая действует на колесо в движении является торсионное нагрузки, которое возникает на обоих колесах при торможении и на заднем колесе при педалировании. Возьмем для примера велосипед, оборудованный ободными тормозами. Калипер сжимает обод усилием до 500 Н. Это приводит перераспределение напряжения между спицами, которое и формирует обод. Происходит это следующим образом: если разбить колесо на сегменты вроде часового циферблата, то спицы, проходящие сегменты от часу до трех, ослабляются до 5%. Спицы на противоположной стороне, в этот момент проходят сегменты от семи до девяти часов, загружаются на те же 5%.

Что произошло в этом случае? Суммарное натяжение спиц в колесе не изменилось. Произошло перераспределение нагрузок из одной зоны в другую. Представьте дрожь желе, когда вы несете его на тарелке — то же самое происходит и с колесом. И опять-таки, поскольку на оба колеса давит вес райдера и велосипед не летает где-то по орбите вокруг Солнца, а опирается на поверхность, деформация обода при торможении далека от симметричной: по форме дуга с 11 до 5:00 отличается от дуги с 5 до 11.

Когда колесо наезжает на препятствие, в торсионного нагрузки добавляется радиальное, направленное вертикально вверх. Разгружены нижние спицы разгрузятся еще сильнее, верхние спицы натянутся пропорционально силе удара. Энергия удара гасится и сила упругости возвращает составляющим колеса производную форму.

Заднее колесо передает крутящий момент, который движет велосипед вперед. Это еще одна торсионная сила, действующая на колесо велосипеда. Формула крутящего момента — это произведение длины рычага в силу, его движет: T = l · F, но спицы гибкие и не могут выполнять роль рычага. Поэтому они передают момент от втулки обода через загрузку и разгрузку. Как напоминает Джобст Брандт, длина рычага в данном случае — это расстояние от центра оси до центра отверстия фланца втулки (не путайте с внешним радиусом фланца).

Когда велосипедист давит на педали, направление действия торсионной силы совпадает с направлением вращения колеса. Когда он давит на тормоз, скручивания происходит в противоположном направлении.

Третьей силой, действующей на колесо в динамике является поперечную нагрузку. В принципе, здесь все просто: колесу не нужно быть жестким в поперечной плоскости, ведь силы, действующие на него в поворотах, довольно слабые. Подавляющее большинство времени велосипед едет прямо, держа равное положение. Поперечная жесткость колеса примерно равен 1/10 от его радиальной жесткости и это проблема только в том случае, когда велосипедист попадает в аварию.

Специфика заднего колеса.

На заднем колесе находится кассета с передачами и она занимает немало места. Поэтому на велосипедах с Параллелограммным переключателем заднее колесо асимметричное. Угол раскрытия зонтики на стороне поводу больше (тупее), чем на противоположной и натяжения спиц на ней вдвое больше. Вес велосипедиста на колесе с 36 спицами опирается фактически на 36, а на 18 спиц. И это проблема.

Заднее колесо слабее переднего. Необходимость передавать крутящий момент делает невозможным использование радиальной схемы спицевания, хотя иногда встречаются экзотические комбинированные тангенциально-радиальные схемы, такие как Campagnolo G3. Диаметр фланца в задней втулки всегда больше, чем в передней — этого требует наличие барабана на приводной стороне. Увеличенный диаметр фланца помогает упростить процесс спицевания, чтобы не прибегать к демонтажу барабану. И даже имея минимум 30 мм преимущества в ширине втулки заднее колесо все равно слабее переднего.

Иногда эту проблему пытаются решить использованием втулок с асимметричными фланцами — такие втулки называются Hi-Lo. В них фланец на стороне поводу имеет больший диаметр, чем на противоположной.

Увеличение диаметра фланца уменьшает эффективное натяжения спиц. Гитаристы могут привести актуальный пример с длиной мензуры гитары: чем длиннее мензура — тем сильнее приходится натягивать струны и наоборот. Втулка с увеличенным фланцем также передает вдвое больше крутящий момент. Именно по этой причине трековые втулки имеют большой диаметр фланца и именно поэтому на велосипедах иногда можно встретить втулки Hi-Lo: такая конструкция позволяет если не сравнить натяжения обеих зонтиков, то хотя бы приблизиться к такому уравнения.

Но проблема асимметричности на велосипеде с задним переключателем не решена до сих пор. На большинстве планетарных втулок такой проблемы нет, ведь передача крутящего момента осуществляется через одну звезду, позволяет увеличить ширину втулки и сделать обе зонтики симметричными.

Спицы.

1. вес велосипедиста;
2. стиль езды / условия использования;
3. высоту профиля обода и диаметр фланцев втулки (выбираем длину спиц для переднего и заднего колеса).

Также следует определиться с тем, спицы какой форме вы хотите иметь в своем колесе. По форме спицы бывают прямые круглого сечения, батованные круглого сечения, батованные овального сечения, плоские аэродинамические, плоские с батованными конечностями и тому подобное. Напомним только, что от знакопеременных нагрузок спицы ломаются в зонах накопления стресса, которые находятся у конечностей. Чаще всего спица ломается чуть выше головки. Батование позволяет перераспределить нагрузку на большую центральную зону, увеличивает эластичность спицы и продлевает ее жизнь.

Деформация колеса или почему стало колесо восьмеркой на велосипеде?

Деформация — это потеря производной формы колеса. Деформация бывает обратной и необратимой. Основными видами деформации являются так называемая восьмерка (поперечное отклонение сегмента обода), яйцо (овальность обода), смещение зонтики (когда колесо становится не по центру вилки), поперечная и продольная вмятина обода, и тому подобное. Восьмерка, яйцо и смещение зонтики относятся к обратной деформации, а последняя из них почти всегда является ошибкой механика. Все остальные — это примеры катастрофической поломки, которая требует замены одного из основных компонентов или всего колеса в целом. Они бывают вызваны ударами, сила которых превышает порог упругой деформации материалов, из которого сделано колесо, лопанием спицы и ниппеля, расстыковки шва, концентрическим, продольным или поперечным лопаньем обода, лопаньем фланца втулки, вызванных статическими и / или динамическими нагрузками, и тому подобное.

Иногда деформация колеса вызвана необратимым растяжением спицы (плохое качество). Также из-за длительной действие большого статической нагрузки спица может вырвать окружающую зону вокруг отверстия визуально похоже на кальдеру активного стратовулкана. Этот вид деформации вызванный несоблюдением механиком рекомендаций по натяжения спиц и / или перегрузкой велосипеда туристическим снаряжением (ошибка пользователя).

В рамках этой статьи катастрофические (необратимые) деформации колеса и его компонентов мы рассматривать не будем и сфокусируемся на том, что можно исправить без замены комплектующих.

Восьмерка.

Давайте смоделируем ситуацию, в которой колесо попало в яму на высокой скорости. Предположим, что колесо заспицованное в 3 креста. Это означает, что на одном фланце спица пересекается с тремя другими. Первый и второй сечения виртуальные — головки соседних спиц заведены с противоположных сторон фланца втулки, поэтому спицы находятся в разных плоскостях. В третьей точке пересечения спицы переплетаются, чем становятся взаимозависимыми от натяжения своей соседки. Во время движения удар вызывает потерю натяжения одной спицы. Ослабевания одной спицы приводит к потере натяжения и связанной с ней соседней.

Отверстия в ободах просверленные не по центральной линии, а с определенным отступом в шахматном порядке, поэтому наряду с каждой спицей с одной зонтики находится спица с противоположной и она также связана в пару на своей стороне колеса. Поскольку пара спиц с противоположной стороны натянута хорошо, сила упругости пытается освободиться от силы, которая растягивает каждую из них. Дисбаланс статических сил, образовавшийся вызывает отклонение пораженного сегмента обода от осевой линии.

Так образовалась восьмерка. Сегмент зонтики на «сильной» стороне раскрылся на больший угол. Из-за увеличения угла хорошо натянута спица также потеряла некоторую часть своего натяжения, ведь из-за отклонения сократилась расстояние от фланца к ободу.

В зависимости от «тяжести» деформации протягивать приходится три, пять спиц на одной стороне, а иногда и все колесо вместе. Исправление восьмерки осуществляется в шахматном порядке: ослабленную сторону натягивают вращением ниппеля против хода часовой стрелки, а противоположную сторону наоборот спускают вращением по ходу циферблата. Ошибки здесь нет: на спицах нарезанная традиционная правая резьба, но смотрим мы на нее снизу, поэтому протягивания происходит в зеркальном отражении. Протяжка происходит ступенчато в шахматном порядке, если поражено сегмент обода с 5 спиц, первая спица протягивается на 1/8 оборота. Друга на противоположной стороне ослабляется на ту же одну восьмую. Третью спицу протягиваем на 1/4 и ослабляем четвертую на 1/8. Пятую натягиваем на 1/8 и проверяем результат.

Большинство подобных отклонений можно исправить, но каждое последующее исправление приводит к потере возможности достичь равномерности натяжения. Если обод пережил на своем веку немало приключений, у механика остается все меньше шансов добиться равномерности натяжения всех спиц.

Когда одна или несколько спиц по какой причине ослабевают, хорошо натянутые спицы пользуются случаем освободиться от растягивающей силы их. Сила упругости пытается сбросить нагрузку со спицы и даже добивается этой цели, но лишь отчасти. Полностью сбросить нагрузки не дает сила упругости самого обода и эти силы уравновешивают друг друга. Освободить статическая нагрузка полностью может только мощный внешний фактор: сильный удар или нагрузки, превышающей порог упругой деформации колеса. Как сказано выше, качественно собранный колесо на 36 спиц может выдержать до 400 кг статического веса.

Смещение зонтика.

Это — частый случай восьмерки, вызванный ошибкой механика, который пытался исправить восьмерку, но не имел точки отсчета — указателя средней линии. Поэтому обод отклонился от осевой, хотя втулка в дропаутах держится правильно. Бывают такие случаи, когда от внешнего фактора — от действия поперечной силы деформируется НЕ колесо, а нога вилки или перо рамы, вызывает отклонение колеса от вертикальной оси, но такие случаи встречаются крайне редко и возможны только на металлических рамах.

Если переднее колесо потеряло свою симметричность относительно вертикальной осевой, это свидетельствует о существенной разницы в натяжения между обеими сторонами. На переднем колесе зонтики должны быть симметричными. В этом случае следует ослабить спицы на одной стороне и подтянуть на другой. Каждую следующую спицу ослабляет и подтягиваем на 1/8 оборота к положительному результату.

Если заднее колесо на велосипеде, оборудованном Параллелограммный переключателем, приобрело симметричности и в звуковом тесте на противоположных сторонах спицы издают звуки похожей частоты, это можно исправить таким же образом, но теперь спицы на приводной стороне должны быть натянуты вдвое сильнее, чем на противоположной. Рекомендуем воспользоваться тензометром для определения разницы.

Яйцо образуется, когда на колесо действует вертикальная сила, например, вес велосипедиста, который прыгает с бордюра не вставая с седла. В этом случае перераспределение натяжения спиц происходит перпендикулярно действия силы, давит на колесо. Спицы, которые в данный момент находятся на 3 и 9:00 загружаются максимально.

Исправление яйца выполняется ступенчатой протяжкой каждой следующей спицы в пораженном сегменте колеса. Если поражено сегмент из 5 спиц, натягиваем последовательно первую на 1/8, вторую на 1/4, третью на 1/2, четвертую на 1/4 и пятую на 1/8.

Выводы.

Колесо — это эластичная структура. Долговечность колеса зависит от выбора компонентов, от равномерного натяжения спиц и в наибольшей степени от работы механика.

Колесо теряет форму от потери натяжения спиц, которое само по себе не является причиной, а следствием внутренних и внешних факторов. Внутренними факторами являются величина торсионных сил (насколько мощно велосипедист крутит педали и как мощно тормозит), количество спиц, схема спицевания, диаметр фланца втулки. Внешними факторами являются профиль дорожного полотна, характер вождения и вибрации, приводящие к раскрутке ниппелей. Пульсация нагрузок в колесе плавно приводит к усталости спиц.

Но решающей всегда является качество работы механика. От его навыков зависит 80% успеха. Когда спицы натянуты равномерно и с запасом (> 120 кгс для 80-кг велосипедиста), когда ниппели нераскручивающиеся от вибраций и вертикальных толчков, тогда колесо простит велосипедисту ошибки и не заставит беспокоиться о регулярной протяжку. Советуем при спицеваннии наносить на резьбу компаунд thread lock синего цвета. Он уменьшит вероятность раскрутки ниппелей и продолжит межсервисный интервал.

Тщательно выбирайте обода, следите, чтобы они не были извилистые восьмеркой и не имели овальную форму. Используйте спицы и ниппеля только проверенных производителей и обращайтесь к хорошим специалистам, чтобы в будущем не иметь снова проблем.

Источники:

https://velosipedinfo.ru/ispravlenie-vosmerki-na-velosipede
https://houseprokat.ru/vosmerka-na-velosipede/
https://sport-snaryazhenie.ru/velosipedy/remont/46-kak-ispravit-vosmerku-na-kolese
http://vel4ik.ru/2017/11/koleso-vosmerkoj-na-velosipede.html